揭秘工业以太网现场总线技术如何革新制药业运作 探究CAN通讯与485通讯的双重优势
本文旨在探讨西门子PLC在生物制药工程中的应用，以现场总线技术为例，阐述了该技术如何解决生物制药行业面临的一些问题。现场总线自80年代末至今已经发展成为一种广泛使用的通信协议，包括但不限于基金会LONWOKS、PROFIBUS、CAN和HART等标准。
一、现场总线技术概述
现场总线是一种用于生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它是第五代控制系统（FCS）的核心组成部分，与传统的第一代气动信号控制系统、第二代电动模拟信号控制系统以及第三代数字计算机集中式控制系统相比，拥有更高的灵活性和可扩展性。
二、PROFIBUS分类与应用
目前世界上流行的现场总线及标准有很多，其中PROFIBUS是欧洲标准，其产品在全球市场上获得了广泛认可。在中国也成立了PROFIBUS专业委员会。PROFIBUS-DP是其中一种典型应用，它适用于车间级通信任务和本安型过程自动化，不涉及车间级通信任务和本安型过程自动化，因此重点应用于兽研所疫苗工程。
三、西门子S7-300系列PLC产品概述
西门子提供了一系列CP通讯功能模块，以满足不同需求。对于兽研所口蹄疫疫苗工程，我们选用了7台PLC-300，每个CPU为315-ZDP，并配备了DP从站ET200M以实现主从式I/O分布式PLC场景；CP342-5作为通讯处理器，为S7-300与HMI系统提供通讯服务；CP-5613则用于连接SIMATICPG/PC到PROFIBUS-DP主站，以减轻计算机主机CPU负荷并提高性能。
四、本项目自动化网络结构设计
项目采用工业以太网（国际标准）和PROFIBUS现场总线（国际标准）构建一个复杂联网体系，完成工厂通讯数据通讯，以及过程/现场自动化通讯等任务。这一网络分为三个层次：字段操作层、一体监控层以及生产管理和市场经营管理层。通过 PROFIBUS-DP 总线进行I/O分布式配置，共8个单元，每个单元负责特定的区域或设备监控或控制。此外，对于悬浮培养灭活乳化分装等工艺过程，可集成到工业以太网中以实现TCP/IP协议支持，从而确保整个网络的稳定运行能力。
